Témata
Reklama

Vývojové trendy soustružnických strojů

16. 02. 2011

Rok 2010 přinesl postupné oživení průmyslové výroby a v důsledku toho také opět růst poptávky po obráběcích strojích. Do období konjunktury vstupují výrobci strojů po předchozím období intenzivního hledání vyšší přidané hodnoty pro zákazníka a snižování nákladů jak ve výrobě, tak i v provozu svých strojů.

Tento článek je součástí seriálu:
Světové veletrhy obráběcí techniky
Díly
Doc. Petr Kolář

Inženýrský i doktorský titul v oboru Výrobní stroje a zařízení získal na Fakultě strojní ČVUT v Praze. Zde se i následně habilitoval. Od roku 2001 pracuje ve Výzkumném centru pro strojírenskou výrobní techniku a technologii (RCMT), které je od roku 2012 organizační součástí Ústavu výrobních strojů a zařízení FS ČVUT. V roce 2015 se stal vedoucím pracoviště. 

V tomto článku budou popsány některé obecné trendy v současné nabídce soustružnických strojů. Informace vycházejí především z dostupných tiskových zpráv jednotlivých výrobců a z jejich prezentací na světových veletrzích AMB a IMTS konaných v září 2010 v Stuttgartu, resp. v Chicagu.

DMG

Nejrozsáhlejší řadou soustružnických strojů německé firmy DMG je řada soustružnických center s horizontální osou obrobku s označením CTX. Řada byla poprvé prezentována v roce 2007 na EMO Hannover ve třech základních velikostech označených Alpha, Beta a Gamma. Firma řadu strojů dále doplňovala, takže na dalším EMO v roce 2009 v Miláně byly prezentovány tři řady se sedmi velikostmi soustružnických center s revolverovou hlavou (Alpha 300/500, Beta 500/800/1250, Gamma 1250/2000) a dvě řady se třemi velikostmi soustružnických center s frézovacím vřetenem (Beta 1250TC, Gamma 1250TC/2000TC). Období nedávné ekonomické krize lze ve firmě DMG z pohledu řady CTX charakterizovat doplněním a ucelením uvedené nabídky strojů tak, aby bylo možno pokrýt jakékoliv zákaznické požadavky. Toho bylo dosaženo jednak vývojem nového dvourevolverového stroje a jednak zahájením fúze s japonskou firmou Mori Seiki. Výsledkem je aktuální a na veletrhu AMB 2010 prezentovaná nabídka strojů ve dvou základních skupinách, které jsou nyní marketingově označeny Revolver (soustružnická centra s revolverovou hlavou; celkem tři řady s osmi velikostmi strojů: Alpha 300/500, Beta 500/800/1250, Gamma 1250/2000, Beta 1250 4A) a Turn&Mill (soustružnická centra s frézovacím vřetenem; celkem čtyři řady se šesti velikostmi strojů: Alpha 450 TC, Beta 1250TC, Gamma 1250TC/2000TC, Delta 4000TC/6000TC). Podívejme se nyní na některé typy blíže.

Reklama
Reklama
Obr. 1. a+b. Multifunkční centrum DMG Alpha 450 TC
Obr. 1. a+b. Multifunkční centrum DMG Alpha 450 TC

Stroj Beta 1250 4A je novinkou roku 2010 ve skupině strojů Revolver. Jedná se o soustružnické centrum s horní a spodní revolverovou hlavou, které disponují pohybem v ose Y. Do každé hlavy lze upnout 12 přímo poháněných nástrojů s rozhraním VDI40. Zajímavým řešením je spřažení protivřetena s koníkem. Tato skupina se pohybuje v ose U se zdvihem 180 mm. Stroj tak umožňuje různé konfigurace práce na dvou obrobcích, např. opracování hřídelových součástí upnutých v hlavním vřetenu a podepřených koníkem nástroji ve spodní revolverové hlavě a paralelně nezávislé obrábění letmo upnutých dílců v protivřetenu nástroji upnutými v horní revolverové hlavě. Stroj má samozřejmě možnost předávání obrobků mezi oběma soustružnickými vřeteny. Centrum je nabízeno s řídicím systémem Siemens ShopTurn 3G s možností vícekanálového programování, což podtrhuje integraci „dvou strojů do jednoho".

Novinkami ve skupině Turn&Mill jsou stroje Alpha 450TC, představený na výstavě IMTS, a Delta 4000TC/6000TC, uvedený na veletrhu AMB. Doplnění nabídky o tyto stroje je výsledkem fúze DMG a Mori Seiki. Nejmenším centrem ve skupině Turn&Mill s označením Alpha 450TC je konstrukčně stroj Mori Seiki NT 1000, který je nabízen v kapotáži s designem DMG a vícekanálovým řídicím systémem Siemens ShopTurn 3G. Podobně i největší stroj Delta 4000TC/6000TC je „převlečené" soustružnické centrum Mori Seiki NT 6600 v kapotáži s designem DMG a řídicím systémem Siemens.

Oživení v automobilovém průmyslu v průběhu minulého roku opět stimulovalo poptávku po integrovaných řešeních pro produktivní výrobu. V tomto segmentu firma DMG nabízí inverzně-vertikální soustruhy řady CTV, které vytrvale zlepšuje. Po zavedení pohonu vřetena v ose X lineárním motorem pro zkrácení vedlejších časů a nabídce doplňkové obrobkové manipulace pomocí robotické buňky WH-10 se zásobníkem prezentovala loni živě na IMTS firma DMG také provedení stroje s integrovaným měřením součástí v pracovním prostoru stroje. V tomto provedení se tedy jedná již o integrovanou výrobní buňku.

Obr. 2. Nosná struktura stroje DMG CTX beta 1250 4A

Ekologie se stává v oblasti obráběcích strojů stále významnějším tématem. Vývoj ve firmách je pragmaticky motivován především rostoucími cenami elektrické energie. Firma DMG nabízí v této oblasti zákaznický balíček pro snížení spotřeby energie s označením DMG energysave. Tato opce umožňuje programování aktivních a neaktivních časových úseků stroje a řízené vypínání specifických interních i externích agregátů, jako jsou např. chlazení nebo zakladač obrobků. Firma uvádí roční úspory provozních nákladů při výrobě konkrétních obrobků až 450 USD v případě stroje inverzně-vertikálního soustruhu CTV 160, resp. 1 090 USD v případě velkého centra CTX gamma 1250 TC.

Obr. 3. Ukázka obrábění lopatky dvěma nástroji na stroji Mori Seiki NT 4300

Mori Seiki

Novinkou výrazně prezentovanou loni na veletrhu IMTS je u tohoto tradičního japonského výrobce obráběcích strojů označení X-class. Takto jsou značeny vybrané typy strojů již prodaných ve větším množství, jejichž konstrukce byla následně upravena na základě zpětné vazby od uživatelů. Stroje se vyznačují nižší cenou, zmenšeným půdorysem a sníženou spotřebou energie. Snahou firmy je nabídnout cenovou efektivitu (pořizovací i provozní), ale současně neomezovat technologické možnosti stroje. Mezi soustružnickými stroji je v kategorii X-class nabízen dvouosý jednorevolverový soustruh NLX2500MC/700 s menší zastavěnou plochu, ložem protékaným hladicí kapalinou pro větší teplotní stabilitu a sníženou spotřebou energie o 20 % při soustružení a o 10 % při frézování, a dále soustružnické centrum NTX1000, které má o 40 % menší zastavěnou plochu a možnost snadnější integrace automatického zakladače.

Firma Mori Seiki se neorientuje jen na výrobu strojů, ale také na jejich maximální technologické využití. Zajímavou aplikací na známé řadě soustružnicko-frézovacích center NT byla na výstavě IMTS živá ukázka obrábění lopatkového listu paralelně dvěma nástroji. Ve spodní revolverové hlavě se ve dvou osách pohybuje první nástroj, který provádí předdokončovací obrábění. Následuje ho druhý nástroj upnutý ve frézovacím vřetenu se souvislým pohybem v pěti osách, který dokončuje zakřivený povrch lopatky.

U firmy Mori Seiki se ve vazbě na zmíněnou fúzi s DMG rozšířila nabídka strojů řady DuraTurn. Tato řada jednoduchých a levných soustruhů je od loňska doplněna typy DuraTurn 310/510 Eco. Jedná se low-cost stroje DMG CTX Eco, které jsou dodávány v kapotáži s designem Mori Seiki a se řídicím systémem MAPPS.

Obr. 4. Mori Seiki DuraTurn 310 Eco

Firma rozšiřuje svou nabídku i v oblasti velkých strojů. Pro soustružnické technologie nabízí ve dvou provedeních vertikální soustružnické stroje NVL1350. Na karuselovací stůl s pohonem o výkonu 37 kW a nejvyššími otáčkami 400 min-1 je možno upnout obrobek o průměru 1 600 mm a maximální hmotností 8 000 kg. V provedení T je stroj vybaven pouze revolverovou hlavou s pěti nástrojovými pozicemi, která se pohybuje v osách XZ a umožňuje obrobit kus o maximální výšce 500 mm. V provedení MC je stroj vybaven smykadlem, automatickou výměnou nástrojů a pohyblivým příčníkem (osa W), takže maximální výška obrobku je zvýšena na 1 100 mm.

Mazak

Také firma Mazak konsolidovala svou nabídku soustružnických strojů a multifunkčních center. V minulém roce představila některá vylepšení stávajících strojů i nové stroje. Pro větší přehlednost firma definovala pět úrovní multifunkčních strojů.

Stroje úrovně 1 jsou stroje s jedním vřetenem, které kromě soustružení umožňují také osové vrtací a závitovací operace. V této kategorii jsou rozmanité typy strojů: jednoduché dvouosé soustruhy Quick Turn Smart, dvouosé soustruhy s revolverovou hlavou pro výrobu dlouhých a těžkých obrobků Slant Turn Nexus, čtyřosé dvourevolverové soustruhy Super Quadrex (v provedení s koníkem), inverzně-vertikální soustruhy i karusely série Megatun Nexus. Na výstavách v loňském roce firma představila např. inovované stroje Quick Turn Smart 200M pro obrobky o délce 500 mm nebo 1 000 mm. Stroj má proti svému předchůdci mírně zvětšené rozjezdy v osách XZ, výkonnější vřeteno (18,5 kW), poháněné nástroje (4 500 min-1, 5,5 kW) a řízenou lunetu. Podobně byl inovován i velký soustruh s horizontální osou Slant Turn Nexus 550M, který má vřeteno s větším průchozím průměrem (275 mm) a pro 21" sklíčidlo. Poháněné nástroje mají maximálně 4 000 ot.min-1 a 7,5 kW. Stroj je možné vybavit řízenou lunetou. Nabídku v oblasti velkých strojů rozšiřuje vertikální soustruh Megaturn Nexus 900 2PC. Na stůl s parametry pohonu 1 250 min-1, 30 kW (S6 30 min), 3 655 Nm lze upnout největší obrobek o průměru 920 mm a výšce 800 mm. Stroj je vybaven zásobníkem nástrojů se zdvojenou kapacitou a automatickou výměnou palet pro větší bezpečnost a produktivitu. Ke stroji je jako opce nabízen systém inteligentní podpory údržby, který sleduje dobu používání klíčových komponent.

Stroje úrovně 2 jsou vybaveny dvěma vřeteny a umožňují provádět osové i mimoosové soustružnické, frézovací, vrtací a závitovací operace. V této kategorii se nacházejí varianty strojů z předchozí úrovně v provedení s protivřetenem a pohybem nástroje v ose Y. Tou jsou nově doplněny např. stroje Quick Turn Nexus 250MY/350MY/450MY.

Obr. 5. Mazak Megaturn Nexus 900 2PC

Třetí úrovní jsou stroje se soustružnickým vřetenem a nezávislým frézovacím vřetenem. Natáčení vřetena v ose B je však pouze s indexací, což Mazak označuje jako 4,5osé obrábění. Jedná se o novou kategorii, kde firma nabízí stroje série Integrexj-Series. Ty vycházejí z center vyšší úrovně s označením i-Series, ale nemají možnost souvisle řízeného pohybu v ose B.

Mezi stroje úrovně 4 se řadí centra se soustružnickým vřetenem a nezávislým frézovacím vřetenem se souvisle řízenou osou BC pro plnohodnotné pětiosé obrábění. V této kategorii pokračuje firma Mazak v doplňování rozměrových řad, a tak novinkami loňského roku byly největší stroje ve své kategorii s označením Integrex i-630V a Integrex e-670H.

Stroje úrovně 5 jsou stroje úrovně 4 s možností aplikací speciálních technologií, jako jsou výroba ozubení, honování, broušení, leštění. Firma Mazak uvedenými zlepšeními v nabídce strojů i náročnými technologickými ukázkami prezentovaných na výstavách dává jasně najevo, že v oblasti multifunkčních strojů stále patří na světovou špičku.

Tyto výsledky byly získány za finančního přispění Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy v rámci podpory projektu výzkumu a vývoje 1M0507.

Pokračování příště

Ing. Petr Kolář, Ph.D.

Výzkumné centrum pro strojírenskou výrobní techniku a technologii, ČVUT v Praze

P.Kolar@rcmt.cvut.cz

Reklama
Vydání #1,2
Kód článku: 110142
Datum: 16. 02. 2011
Rubrika: Výroba / Obrábění
Seriál
Firmy
Související články
Automatizační řešení navzdory překážkám

Firma Piesslinger se specializuje na povrchovou úpravu hliníku. S automatizací výroby dílů pomohla firma Hermle a prokázala, že různé tolerance a choulostivé povrchy nemusejí být důvodem, proč se vzdát myšlenky bezobslužného obrábění.

Řídicí systém z vlastní dílny, 1. díl: Filozofie jednoho zdroje

V sérii navazujících článků se budeme zabývat systémem OSP - P300A, který v současné době završuje řadu řídicích systémů vyvinutých a vyráběných společností Okuma pro řízení CNC obráběcích strojů rovněž původem z Okumy.

Prestižní ocenění Zlatá medaile

Výjimečnost nástroje FreeTurn skupiny Ceratizit potvrdila na letošním Mezinárodním strojírenském veletrhu odborná porota prestižního ocenění Zlatá medaile. Ocenění za inovaci ve zpracovatelské technologii bylo společnosti uděleno za inovativní metodu technologie podélného a čelního soustružení, kdy je hrubování, dokončování a obrábění kontur realizováno pomocí jediného nástroje. Společně s progresivní obráběcí metodou High Dynamic Turning zvyšuje nástroj FreeTurn dynamičnost a efektivnost procesu soustružení.

Související články
Důležitá je doba chodu vřetena v řezu

Společnost HZT Honermeier Zerspanungstechnik vyrábí tvářecí nástroje, komponenty, měřidla a prototypy pro strojaře, proto žádné dvě zakázky nejsou stejné. Kvůli flexibilnímu a současně efektivnímu obrábění investovala společnost do pětiosého obráběcího centra s připojenou automatizací od firmy Hermle.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Nová kuželová čelní stopková fréza s kónickou geometrií

Vrcholná řada fréz VQ od Mitsubishi Materials byla rozšířena o kuželovou čelní stopkovou frézu se šesti břity. Nová fréza je určena především pro vysoce efektivní dokončovací obrábění titanových slitin a dalších těžko obrobitelných materiálů, ale nezalekne se ani hliníkových slitin.

Mít prostor pro obrábění

Dosažení dalšího zvýšení produktivity v sériové výrobě. To byl cíl těch, kdo vyvinuli úspěšnou konstrukční řadu strojů Hyperturn. Jejím přesvědčivým pokračovatelem je nový Hyperturn 65 Powermill.

Referenční stroje pro výrobu na celém světě

V rámci svého projektu hybridního pohonu se skupina Renault spoléhá na stroje Junker. V uplynulých dvou letech objednala 45 brousicích strojů této značky a velkou část z nich využívá ve Francii, například v rámci aktuálního projektu hybridního pohonu (Locobox) nebo při výrobě prototypů. S tímto projektem se mezi oběma firmami zrodilo dlouhodobé a silné partnerství.

Chytrá kontrola procesů s využitím cloudu

Systémový dodavatel Kelch GmbH vyvinul společně s inovativními partnery sledování procesu a stavu s využitím cloudu. Díky němu je od nynějška možné systematicky sledovat seřizovací přístroje Kelch a včas rozpoznat případné nesrovnalosti.

Hledání nástrojů? Neexistuje!

Když společnost Test-Fuchs GmbH, přední světový dodavatel testovacího vybavení pro letecký a kosmický průmysl, stavěla v roce 2012 novou výrobní halu, měla být také správa nástrojů zorganizována tak, aby vyhovovala i budoucím požadavkům. Po více než čtyřech letech zkušeností se správou nástrojových dat (Tool Data Management) od společnosti TDM Systems je jasné, že toto rozhodnutí bylo správné.

Vysokoposuvové frézy z Japonska

Japonský výrobce obráběcích nástrojů – společnost Mitsubishi Materials – rozšiřuje své portfolio frézovacích nástrojů o novou řadu fréz WJX. Frézy WJX se vyznačují svou všestranností a schopností pracovat při vysokých rychlostech posuvu, což jim zaručuje využití v celé řadě aplikací.

Aditivní výroba precizních nástrojů a upínačů

Mezi nejnovější technologické trendy současnosti patří aditivní výroba - 3D tisk. Tato technologie výroby zasahuje dnes téměř do všech oborů lidských činností. Dokážeme vytisknout například obytné domky, zdravotní pomůcky i celé náhrady, dopravní prostředky. Tato technologie nachází uplatnění i ve výrobě precizní nástrojů pro obrábění i jejich upínačů.

Brousicí centrum pro hospodárnou výrobu

Brousicí centrum UW II F od firmy Saacke v mnoha detailech předčí očekávání svých zákazníků. Z hlediska výkonnosti, velikosti a hmotnosti se řadí mezi již zavedené typy brusek UW I F a UW I D a vytváří tak ideální podmínky pro maximální přidanou hodnotu.

Soustruh s ergonomickým deginem

Na dubnových dnech otevřených dveří mohli zákazníci a obchodní partneři Kovosvitu MAS na montáži poprvé spatřit nový soustruh KL 435. Jde o další stroj z řady KL (Kovosvit Lathe) v níž navazuje na KL 285, který Kovosvit poprvé představil v minulém roce na MSV v Brně. Letos bude mít v Brně výstavní premiéru soustruh KL 435. Výrobní řada KL je evolucí řady produkčních soustruhů SP. Samotný KL 435 tak navazuje na soustruh SP 430. Konstruktéři se při inovaci zaměřili zejména na ergonomii a celkovou přívětivost ovládání stroje.

Kompletní řešení pro vnitřní rotační broušení

Byl to rok 1933, když první bruska pro vnitřní rotační broušení, Typ 01, opustila závod Fritz Studer. O 85 let později Studer nabízí patrně největší portfolio brusek pro rotační vnitřní broušení, a to v rozsahu dvanácti strojů.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit